【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田电化学水处理，具体涉及一种电沉积去除碳酸钙的实验装置及方法。
技术介绍
1、随着油田开发进行，采出液的含水持续上升，由于压力、温度等条件的变化及水的热力学不稳定性和化学不相容性，以碳酸钙为主要结垢成分的结垢问题日益突出，且已经成为许多油田的关键性问题。目前，油田水防除垢技术有化学防垢、磁防垢、超声波防垢、超音频脉冲防垢除垢、电子感应防垢、通球除防垢、多金属特殊合金除垢防垢等。其中化学阻垢剂防垢手段应用较多，但是存在效果不稳定及污染环境等缺点，如申请号为cn201010122429.x，专利技术名称为油田用固体缓释阻垢剂、申请号为cn201410001812.8，专利技术名称为油田回注水专用固体缓释阻垢剂等。其他的物理防垢措施由于作用机理不明确，效果依然不稳定，且无法去除结垢性离子，有效距离较短。常规的除防碳酸钙垢理念是以阻止结垢为主，在控制结垢上对参数比例等要求均较高。
2、在国内电沉积除碳酸钙工艺多应用于电厂水处理系统，减少结垢以便于保护发电设备及管道，但电厂水处理系统介质较纯净离子成分较单一，碳酸钙成垢离子含量较少，并且该类电沉积除碳酸钙垢工艺不适用于油田采出液。不同地域的油田采出液其构成又各不相同，如何对不同地域的油田采出液，进行精细化的电沉积除碳酸钙，有其必要性。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电沉积去除碳酸钙的实验装置及方法，目的之一在于提供一种能够直接去除结垢离子，对水质的适应性较好，去除采出液中的钙离子和碳酸氢根离子，从而达到防止
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，包括
4、装置连接架，装置连接架置于地面上；
5、电器柜，电器柜连接在装置连接架上；
6、缓冲罐，缓冲罐连接在装置连接架的一侧；
7、电沉积池，电沉积池连接在装置连接架上，且电沉积池的底部高于缓冲罐的顶部，电沉积池与电器柜电连接；
8、过滤输送机构，过滤输送机构连接在缓冲罐和电沉积池之间的连接管路上。
9、所述的装置连接架包括底板、顶板和支撑；所述的支撑至少设置有三排，三排支撑平行设置，顶板固定连接在三排支撑的顶部；三排支撑和底板形成框架结构，连接在底板上表面的一侧；顶板上连接有电器柜和电沉积池；底板上表面的另一侧连接有缓冲罐。
10、所述的底板的下底面连接有滚轮；支撑的高度大于缓冲罐的高度。
11、所述的电器柜至少包括壳体；壳体内连接有直流电源和变频泵，直流电源与变频泵电连接，直流电源上还连接有导线，导线与电沉积池连接；壳体上设置有流量显示屏、输出电压表、输出电流表、水泵电源按钮、流量计电源按钮、总电源按钮、直流电源开关、电压调节旋钮和电流调节旋钮。
12、所述的缓冲罐为中空圆柱状，其顶部设置有盖板，盖板上开有用于排废气的通孔，通孔上连接有排废气管；缓冲罐的上部侧壁上开有进液口和与电沉积池连接的通孔，进液口上连接有l形进液管，与电沉积池连接的通孔上连接有管道，管道的一端置于缓冲罐内部，管道的另一端与电沉积池连接，管道上连接有第二阀门；所述l形进液管的一端水平置于缓冲罐外，且该端连接有第一阀门，l形进液管的另一端竖直的置于缓冲罐内且该端端口与缓冲罐内底面有间隙；缓冲罐底部侧壁上，开有取样口和两个相对设置的排空口，取样口和两个相对设置的排空口上均连接有第一阀门，两个排空口上还分别连接有第一排空阀和第二排空阀；取样口的上部侧壁开有与过滤输送机构连接的通孔；其中一个排空口设置在取样口的正下方。
13、所述的管道的置于缓冲罐内部的一端端口朝向缓冲罐内底面；缓冲罐在正对取样口的内底面上垂直连接有隔板；所述缓冲罐的底面倾斜设置，且排空口处于最低点的侧壁上。
14、所述的电沉积池包括方形电沉积池本体，电沉积池本体上表面的四周开有螺栓通孔；电沉积池本体的顶部可拆卸的连接有矩形盖板，盖板的中心位置设置有圆台，圆台上开有三个通孔，每个通孔内分别连接有一个第二螺栓，第二螺栓上有用于导线通过的通孔；盖板的四周开有用于与电沉积池本体连接的第一螺栓通过的通孔，该通孔与螺栓通孔一一对应；电沉积池本体的一侧设置有与过滤输送机构连接的扩流道，与扩流道相对侧设置有与缓冲罐连接的沉积池出水管道；在沉积池出水管道和扩流道之间的两相对内侧壁上竖向的对应设置有多对插槽口，插槽口上连接有极板机构，极板机构与导线连接；扩流道的前方设置有扰流板。
15、三个所述的第二螺栓是由圆台和圆柱上下设置构成的一体结构，圆台的外侧面设置有螺纹，第二螺栓的轴心线上设置有贯穿通孔，第二螺栓的下表面与盖板的连接处设置有密封圈，密封圈的中心位置开有通孔；所述的极板机构由两块平行设置的插槽板、阴极板和阳极板构成；两块插槽板平行的插接在插槽口上；两块插槽板相对面上对应的设置有插槽，阴极板和阳极板的两端分别插接在两块插槽板上的插槽内，且使阴极板和阳极板平行；阴极板上设置有两根导线，阳极板上有一根导线，三根导线分别通过三个第二螺栓接出后与电器柜电连接；圆台所开的用于连接的三个通孔的上口为上大下小的圆台形，圆台形口的侧壁上设置有与第二螺栓匹配的螺纹；所述电沉积池本体的内底面倾斜设置，从扩流道和沉积池出水管道高度逐渐降低；扰流板与插槽板平行设置。
16、所述的过滤输送机构包括过滤器、离心泵和电磁流量计；所述过滤器、离心泵和电磁流量计依顺序连接在缓冲罐至电沉积池的管路上，且在过滤器与离心泵之间的管路上设置有第四阀门、离心泵与电沉积池之间的管路上设置有第三阀门；电磁流量计与电器柜电信号连接。
17、一种电沉积去除碳酸钙的实验装置的实验方法，包括如下步骤，
18、步骤一：预设采用的阴极板和阳极板间距、溶液流速和电流密度参数值；
19、步骤二：关闭电器柜中的直流电源；
20、步骤三：待测试溶液从缓冲罐上的进液管注入，待注入的待测试溶液达到预设量后，关闭进液管；
21、步骤四：打开电器柜中的变频泵，调节到溶液流速后打开离心泵；
22、步骤五：将直流电源的电流调节至预设电流，开始电化学处理进入电沉积池内的溶液；
23、步骤六：待测试溶液通过电沉积池内设置的极板机构中阴极板和阳极板间的电场后，碳酸钙在阴极板上沉积；电化学处理后产生的废气通过缓冲罐上的排废气管排出；
24、步骤七：计算电沉积除垢效率；
25、步骤八：重复步骤一至步骤七至预设次数，统计不同参数条件下的电沉积除垢效率；
26、步骤九：将步骤八获得的电沉积除垢效率最高的阴极板和阳极板间距、溶液流速和电流密度参数值，应用于待测试溶液所在区域采出液的电沉积去除碳酸钙操作中。
27、有益效果：
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：包括
2.如权利要求1所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的装置连接架(28)包括底板(39)、顶板(40)和支撑(41)；所述的支撑(41)至少设置有三排，三排支撑(41)平行设置，顶板(40)固定连接在三排支撑(41)的顶部；三排支撑(41)和底板(39)形成框架结构，连接在底板(39)上表面的一侧；顶板(40)上连接有电器柜(1)和电沉积池(13)；底板(39)上表面的另一侧连接有缓冲罐(17)。
3.如权利要求2所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的底板(39)的下底面连接有滚轮(20)；支撑(41)的高度大于缓冲罐(17)的高度。
4.如权利要求1所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的电器柜(1)至少包括壳体；壳体内连接有直流电源(23)和变频泵(2)，直流电源(23)与变频泵(2)电连接，直流电源(23)上还连接有导线(12)，导线(12)与电沉积池(13)连接；壳体上设置有流量显示屏(3)、输出电压表(8)、输出电流表(9)、水泵
5.如权利要求1所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的缓冲罐(17)为中空圆柱状，其顶部设置有盖板(16)，盖板(16)上开有用于排废气的通孔，通孔上连接有排废气管(15)；缓冲罐(17)的上部侧壁上开有进液口和与电沉积池(13)连接的通孔，进液口上连接有L形进液管(18)，与电沉积池(13)连接的通孔上连接有管道(14)，管道(14)的一端置于缓冲罐(17)内部，管道(14)的另一端与电沉积池(13)连接，管道(14)上连接有第二阀门(42)；所述L形进液管(18)的一端水平置于缓冲罐(17)外，且该端连接有第一阀门(25)，L形进液管(18)的另一端竖直的置于缓冲罐(17)内且该端端口与缓冲罐(17)内底面有间隙；缓冲罐(17)底部侧壁上，开有取样口(22)和两个相对设置的排空口，取样口(22)和两个相对设置的排空口上均连接有第一阀门(25)，两个排空口上还分别连接有第一排空阀(19)和第二排空阀(44)；取样口(22)的上部侧壁开有与过滤输送机构连接的通孔；其中一个排空口设置在取样口(22)的正下方。
6.如权利要求5所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的管道(14)的置于缓冲罐(17)内部的一端端口朝向缓冲罐(17)内底面；缓冲罐(17)在正对取样口(22)的内底面上垂直连接有隔板(21)；所述缓冲罐(17)的底面倾斜设置，且排空口处于最低点的侧壁上。
7.如权利要求1所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的电沉积池(13)包括方形电沉积池本体，电沉积池本体上表面的四周开有螺栓通孔(34)；电沉积池本体的顶部可拆卸的连接有矩形盖板(16)，盖板(16)的中心位置设置有圆台(36)，圆台(36)上开有三个通孔，每个通孔内分别连接有一个第二螺栓(37)，第二螺栓(37)上有用于导线(12)通过的通孔；盖板(16)的四周开有用于与电沉积池本体连接的第一螺栓(45)通过的通孔，该通孔与螺栓通孔(34)一一对应；电沉积池本体的一侧设置有与过滤输送机构连接的扩流道(29)，与扩流道(29)相对侧设置有与缓冲罐(17)连接的沉积池出水管道(33)；在沉积池出水管道(33)和扩流道(29)之间的两相对内侧壁上竖向的对应设置有多对插槽口(32)，插槽口(32)上连接有极板机构(35)，极板机构(35)与导线(12)连接；扩流道(29)的前方设置有扰流板(30)。
8.如权利要求7所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：三个所述的第二螺栓(37)是由圆台和圆柱上下设置构成的一体结构，圆台的外侧面设置有螺纹，第二螺栓(37)的轴心线上设置有贯穿通孔，第二螺栓(37)的下表面与盖板(16)的连接处设置有密封圈(38)，密封圈(38)的中心位置开有通孔；所述的极板机构(35)由两块平行设置的插槽板(31)、阴极板和阳极板构成；两块插槽板(31)平行的插接在插槽口(32)上；两块插槽板(31)相对面上对应的设置有插槽，阴极板和阳极板的两端分别插接在两块插槽板(31)上的插槽内，且使阴极板和阳极板平行；阴极板上设置有两根导线(12)，阳极板上有一根导线(12)，三根导线(12)分别通过三个第二螺栓(37)接出后与电器柜(1)电连接；圆台(36)所开的用于连接的三个通孔的上口为上大下小的圆台形，圆台形口的侧壁上设置有与第二螺栓(37)匹配的螺...
【技术特征摘要】
1.一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：包括
2.如权利要求1所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的装置连接架(28)包括底板(39)、顶板(40)和支撑(41)；所述的支撑(41)至少设置有三排，三排支撑(41)平行设置，顶板(40)固定连接在三排支撑(41)的顶部；三排支撑(41)和底板(39)形成框架结构，连接在底板(39)上表面的一侧；顶板(40)上连接有电器柜(1)和电沉积池(13)；底板(39)上表面的另一侧连接有缓冲罐(17)。
3.如权利要求2所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的底板(39)的下底面连接有滚轮(20)；支撑(41)的高度大于缓冲罐(17)的高度。
4.如权利要求1所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的电器柜(1)至少包括壳体；壳体内连接有直流电源(23)和变频泵(2)，直流电源(23)与变频泵(2)电连接，直流电源(23)上还连接有导线(12)，导线(12)与电沉积池(13)连接；壳体上设置有流量显示屏(3)、输出电压表(8)、输出电流表(9)、水泵电源按钮(4)、流量计电源按钮(5)、总电源按钮(6)、直流电源开关(7)、电压调节旋钮(10)和电流调节旋钮(11)。
5.如权利要求1所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的缓冲罐(17)为中空圆柱状，其顶部设置有盖板(16)，盖板(16)上开有用于排废气的通孔，通孔上连接有排废气管(15)；缓冲罐(17)的上部侧壁上开有进液口和与电沉积池(13)连接的通孔，进液口上连接有l形进液管(18)，与电沉积池(13)连接的通孔上连接有管道(14)，管道(14)的一端置于缓冲罐(17)内部，管道(14)的另一端与电沉积池(13)连接，管道(14)上连接有第二阀门(42)；所述l形进液管(18)的一端水平置于缓冲罐(17)外，且该端连接有第一阀门(25)，l形进液管(18)的另一端竖直的置于缓冲罐(17)内且该端端口与缓冲罐(17)内底面有间隙；缓冲罐(17)底部侧壁上，开有取样口(22)和两个相对设置的排空口，取样口(22)和两个相对设置的排空口上均连接有第一阀门(25)，两个排空口上还分别连接有第一排空阀(19)和第二排空阀(44)；取样口(22)的上部侧壁开有与过滤输送机构连接的通孔；其中一个排空口设置在取样口(22)的正下方。
6.如权利要求5所述的一种电沉积去除碳酸钙的实验装置，其特征在于：所述的管道(14)的置于缓冲罐(17)内部的一端端口朝向缓冲罐(17)内底面；缓冲罐(17)在正对取样口(22)的内底面上垂直连接有隔板(21)；所述缓冲罐(17)的底面倾斜设置，且排空口处于最低点...
【专利技术属性】
技术研发人员：成杰，杨涛，张巧生，黄志，张志浩，单巧利，孙银娟，李艳芳，卢锋，崔磊，
申请(专利权)人：长庆工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。